Das größte dänische Wärmepumpensystem nutzt Abwärme von Rechenzentrum

Die Abwärme vom Meta-Rechenzentrum in Odense wird von einem Energiezentrum genutzt, das Ramboll entworfen hat. Somit kann die Abwärme ins Fernwärmenetz der Stadt geleitet werden.
Rechenzentren produzieren viel Abwärme, die meist ungenutzt verpufft. Derzeit betreiben und/oder planen oder bauen Meta (ehemals Facebook), Google, Apple und Microsoft Rechenzentren in Dänemark. Das Sammeln und Verteilen dieser Abwärme aus den Rechenzentren mittels eines Fernwärmesystems würde eine wichtige Rolle für den grünen Wandel spielen und den immer größer werdenden CO₂-Fußabdruck der Branche reduzieren. Weltweit sind die Rechenzentren laut der International Energy Agency für rund 1 % des Stromverbrauchs verantwortlich. Die CO₂-Emissionen könnten beträchtlich reduziert werden, indem sie mit erneuerbarer Energie betrieben werden und ihre Abwärme genutzt wird.
Fjernvarme Fyn, das drittgrößte Fernwärmeunternehmen Dänemarks, hat die größte Wärmepumpenanlage Dänemarks errichtet, denn bis 2025 soll das Kohlekraftwerk stillgelegt werden. Die Anlage soll 215.000 MWh aus dem Tietgenbyen Hyperscale-Rechenzentrum von Meta gewinnen und die Abwärme ins Fernwärmenetz der Stadt Odense leiten.
Das Projekt mit dem Namen Tietgenbyen Energy Center wird (2023) mehr als 12.000 Haushalte mit Wärme versorgen und sicherstellen, dass die Stadt nicht mehr von Kohle abhängig ist. Zudem wird das Ziel von Fjernvarme Fyn, bis 2030 zu 100 % erneuerbare Energie zu liefern, unterstützt.
Ramboll wurde von Fjernvarme Fyn mit der Funktion Owner’s Engineer betraut. Wir entwerfen die Wärmepumpeninstallation und das Energiezentrum, kümmern uns um Ausschreibungsprozesse und
leiten Bau- und Gebäudearbeiten. Zudem haben wir von Ramboll ein Betriebssystem für das Auffangen von Abwärme entwickelt und Berechnungen für das Design und die Stabilität der Kühlwasserleitungen durchgeführt.
Bahnbrechende Technologie
Ein Rohrleitungskreislauf auf Wasserbasis unter und über dem Boden transportiert Abwärme von Wärmetauschern im Rechenzentrum zur angrenzenden Wärmepumpeninstallation. Dort bringen große, elektronische Ammoniak-Wärmepumpen die Temperatur auf 70 bis 75 °C, sodass die Abwärme für das Fernwärmenetz der Stadt eingesetzt werden kann. Verteilerpumpen speisen die gewonnene Abwärme ins Netz ein.
Die Wärmepumpeninstallation ist gegenwärtig die größte ihrer Art in Dänemark. Eine beispiellose Menge an Abwärme von Rechenzentren kann so gewonnen werden. Rund 45 MW Wärme werden insgesamt gewonnen und direkt ins Fernwärmenetz von Odense eingespeist.
Ein maßstabsgetreues Besucherzentrum zeigt die dort eingesetzte, bahnbrechende Technologie. Bereits Ende 2019 war das Tietgenbyen Energy Centre für den Betrieb bereit. Und schon 2020 plante Fjernvarme Fyn einen Ausbau des Systems, da bis 2025 Kohle nicht mehr genutzt werden soll.
Nutzen der Abwärme aus Rechenzentren in Dänemark:
  • Die dänische Regierung hat im Januar 2022 eine Steuer auf die Nutzung von Abwärme für jene Unternehmen abgeschafft, die von der Danish Energy Agency zertifiziert sind. So werden Business Cases zur Lieferung von Co₂-armer Abwärme deutlich wirtschaftlicher.
  • Rechenzentren können große Mengen an Abwärme liefern, wenn sie ans Fernwärmenetz angeschlossen werden. Die Abwärmetemperatur ist relativ gering und muss von einer Wärmepumpe angehoben werden, bevor sie genutzt werden kann.
  • Damit Business Cases wirtschaftlich sind, müssen die Rechenzentren in der Nähe eines Fernwärmenetzes errichtet werden. Je größer ein Rechenzentrum ist, desto weiter kann die Energie transportiert werden.
  • Die EU-Kommission schlägt vor, dass alle Rechenzentren mit mehr als 1 MW eine Kosten-Nutzen-Analyse durchführen und so feststellen, ob die Abwärme in einem Fernwärmenetz genutzt werden kann.
  • 63% der Rechenzentren planen laut Danish Data Center Industry, in naher Zukunft ihre Abwärme zu nutzen.

„Der Gesamtprozess – vom Betrieb der Server bis zur Lieferung der Wärme – wird zu 100 % durch Windenergie ermöglicht. Wärmepumpen und Coils zum Sammeln von Abwärme sind nichts Neues. Neu und innovativ ist die Kombination von beidem in ganz großem Stil.“

Lauren Edelman
Energy Specialist, Meta

„Unser Projekt ist durch unser großes Distributionsnetzwerk recht einzigartig. Und Facebook [jetzt Meta] hat das Rechenzentrum direkt in unserem Distributionsnetzwerk etabliert. Auf diese Weise kann die Energie in unserem System äußerst effizient genutzt werden”

Jan Strømvig
Managing Director, Fjernvarme Fyn

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